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2018 Manutenção IndustrIal Prof. Msc. Eng. Alfredo Pieritz Netto Copyright © UNIASSELVI 2018 Elaboração: Prof. Msc. Eng. Alfredo Pieritz Netto Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. N476m Netto, Alfredo Pieritz Manutenção industrial. / Alfredo Pieritz Netto. – Indaial: UNIASSELVI, 2018. 194 p.; il. ISBN 978-85-515-0228-0 1.Fábricas - Manutenção. – Brasil. 2.Equipamentos industriais – Manutenção e reparos. – Brasil. II. Centro Universitário Leonardo Da Vinci. CDD 658.202 III apresentação Prezado acadêmico do curso de engenharia! Seja bem-vindo a esta nova disciplina em seu curso, a qual desenvolveremos de forma dinâmica e buscaremos trabalhar o seu aprendizado de forma prática, mas também lhe traremos conceitos importantes para a sua formação de engenheiro. O presente curso tem como objetivo trabalhar a MANUTENÇÃO INDUSTRIAL e estaremos juntos no desenvolvimento de conceitos relativos a esta disciplina, além de trazer exemplos práticos e ferramentas que você poderá aplicar em seu dia a dia de trabalho. Nesta disciplina abordaremos aspectos históricos da evolução dos sistemas de manutenção nas indústrias, desenvolveremos os principais conceitos aplicados como Manutenção corretiva, Manutenção Preventiva, Manutenção Preditiva, TPM – Manutenção Produtiva Total, entre outros, bem como falaremos sobre a importância da informatização para a boa gestão do setor e dos processos de manutenção, buscando assim auxiliar o profissional de engenharia a tomar melhores decisões relacionadas ao processo de manutenção. Com este intuito, em diversos momentos, iremos trazer discussões referentes ao tema, relacionando-o com aplicações dentro das organizações industriais brasileira e mundial, no intuito de enriquecer a sua visão enquanto acadêmico sobre o tema. Traremos tópicos atuais relativos à profissão de engenheiro de manutenção, uma vez que vivemos em constantes transformações e as técnicas, metodologias aplicadas e softwares de auxílio à manutenção estão constantemente evoluindo, e por isto o engenheiro, que trabalha em manutenção nas organizações industriais, precisa se aperfeiçoar constantemente nos assuntos relativos à sua área de especialização profissional. Na primeira unidade, cujo título é INTRODUÇÃO À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL, você estudará a evolução histórica da manutenção industrial, além de conhecer os principais conceitos relacionados e terminará a unidade conhecendo os principais desafios para a manutenção na indústria moderna e para o profissional que atua na área. A segunda unidade de estudo intitulada FERRAMENTAS DE GESTÃO DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL estará focada em trabalhar o seu aprendizado nas principais ferramentas de gestão utilizadas pelo setor de manutenção. Na terceira e última unidade, que tem como título a ANÁLISE E IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL, IV Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novidades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA você estudará como realizar um diagnóstico da manutenção em uma empresa, além de como poderemos organizar um setor de manutenção ajustado às necessidades da indústria moderna, trabalhando com indicadores de performance para medir a qualidade dos serviços realizados pelo setor. Este livro de estudos foi desenvolvido para você dentro das mais modernas tecnologias de ensino e aprendizado através do estudo EAD (Ensino a Distância), que é uma realidade e tem de se manter no futuro. Assim, futuro engenheiro, não só o estude, mas o aplique na prática (quando possível), faça os exercícios e troque experiências com seus colegas, pois você é fundamental ao crescimento das indústrias e do País. Pronto para começar a estudar este tão importante livro para o segmento industrial que é a MANUTENÇÃO INDUSTRIAL? Então vamos começar, bons estudos! Prof. Msc. Eng. Alfredo Pieritz Netto V VI VII UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL .............................................. 1 TÓPICO 1 - A EVOLUÇÃO HISTÓRICA ........................................................................................... 3 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 3 2 HISTÓRIA DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ................................................................ 4 3 A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL NA CONCEPÇÃO DA INDÚSTRIA 4.0 ............ 7 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 10 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 12 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 13 TÓPICO 2 - PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ........................................................................................................................................... 15 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 15 2 CONCEITOS BÁSICOS ...................................................................................................................... 16 3 TIPOLOGIA DA MANUTENÇÃO NAS INDÚSTRIAS .................................................. 28 3.1 MANUTENÇÃO PREVENTIVA ............................................................................................ 31 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 33 3.2 MANUTENÇÃO PREDITIVA ....................................................................................................... 35 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 37 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 40 AUTOATIVIDADE .................................................................................................................................41 TÓPICO 3 - MANUTENÇÃO E SEUS DESAFIOS ........................................................................... 43 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 43 2 IMPACTOS DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL NAS EMPRESAS ......................... 43 3 PERFIL DO PROFISSIONAL DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ........................... 47 4 APLICAÇÃO ...................................................................................................................................... 50 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 52 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 54 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 55 UNIDADE 2 - FERRAMENTAS DE GESTÃO DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ................ 57 TÓPICO 1 - EVOLUÇÃO DOS PROCESSOS DE CONTROLE E GESTÃO EM MANUTENÇÃO ................................................................................................................................... 59 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 59 2 EVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS E DA MANUTENÇÃO ............... 60 3 CONFIABILIDADE DA MANUTENÇÃO ............................................................................. 63 3.1 GESTÃO DA CONFIABILIDADE ........................................................................................ 65 3.2 CONFIABILIDADE ALGUNS MODELOS ....................................................................... 67 LEITURA COMPLEMENTAR ....................................................................................................... 69 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 71 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 73 suMárIo VIII TÓPICO 2 - FERRAMENTAS DE GESTÃO DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ................... 75 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 75 2 TPM – MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL ................................................................... 76 2.1 PILARES DA TPM ...................................................................................................................... 77 2.2 SEIS GRANDES PERDAS ........................................................................................................ 82 2.3 ETAPAS PARA IMPLANTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE TPM ............................ 84 3 DIAGNÓSTICOS DE FALHAS .................................................................................................. 88 4 PROCEDIMENTO PARA ANÁLISES DE FALHAS .......................................................... 93 LEITURA COMPLEMENTAR ....................................................................................................... 95 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 98 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................101 TÓPICO 3 - INFORMATIZAÇÃO DOS PROCESSOS DE GESTÃO DA MANUTENÇÃO .103 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................103 2 SOFTWARES DE GESTÃO DA MANUTENÇÃO ............................................................103 2.1 PROCEDIMENTO PARA IMPLANTAÇÃO DO CMMS .............................................105 2.1.1 Auditoria inicial .........................................................................................................................107 2.1.2 Avaliação da integração do sistema ........................................................................................107 2.1.3 Instalação ...................................................................................................................................108 2.1.4 Treinamento ...............................................................................................................................108 2.1.5 Acompanhamento .....................................................................................................................108 2.1.6 Ajustes de sistemas e procedimentos .....................................................................................109 2.1.7 Conclusão ...................................................................................................................................109 2.2 INTERFACES DO CMMS .......................................................................................................110 2.2.1 Gestão da manutenção .............................................................................................................110 2.2.2 Monitoramento 4.0 ...................................................................................................................111 2.2.3 Preditivo e estatístico ...............................................................................................................111 2.2.4 Manutenção inteligente – MI ..................................................................................................112 3 DESAFIOS DE IMPLANTAÇÃO E USO DOS SOFTWARES .....................................113 3.1 CULTURA ORGANIZACIONAL .......................................................................................114 3.2 PESSOAS ......................................................................................................................................114 3.3 TECNOLOGIA ...........................................................................................................................114 3.4 FINANCEIRO .............................................................................................................................115 LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................115 RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................118 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................119 UNIDADE 3 - ANÁLISE E IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL .........................................................................................................................................121 TÓPICO 1 - ANÁLISE DAS NECESSIDADES DA INDÚSTRIA EM RELAÇÃO À MANUTENÇÃO .................................................................................................................................123 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................123 2 DIAGNÓSTICO DO SETOR DE MANUTENÇÃO NA EMPRESA ..........................123 2.1 DIAGNÓSTICO DA MANUTENÇÃO NA EMPRESA ................................................124 2.1 DIAGNÓSTICO DA ESTRUTURA DO SETOR DE MANUTENÇÃO DA EMPRESA E SUA GESTÃO ...................................................................................................128 2.1.1 OEE – Overall Equipment Effectiveness.....................................................................................131 2.1.2 MP – cumprimento dos planos de manutenção preventiva ...............................................1372.1.3 MPd – cumprimento dos planos de manutenção preditiva ...............................................138 2.1.4 HHCorretiva – Alocação de mão de obra em serviços de manutenção corretiva ...........138 2.1.5 HHPreventiva – alocação de mão de obra em serviços de manutenção preventiva ......139 IX 2.1.6 HHPreditiva – Alocação de mão de obra em serviços de manutenção preditiva ...........140 2.2 DIAGNÓSTICO DA MANUTENÇÃO NA ERA 4.0 ................................................................143 3 ORGANIZAÇÃO DO SETOR DE MANUTENÇÃO NAS INDÚSTRIAS MODERNAS ........................................................................................................................................145 LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................146 RESUMO DO TÓPICO 1......................................................................................................................150 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................151 TÓPICO 2 - GESTÃO ESTRATÉGICA DA MANUTENÇÃO ..........................................153 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................153 2 GESTÃO DA MANUTENÇÃO ..................................................................................................153 3 INDICADORES DE QUALIDADE E PRODUTIVIDADE DA MANUTENÇÃO .................................................................................................................................157 LEITURA COMPLEMENTAR .....................................................................................................162 RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................165 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................167 TÓPICO 3 - IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ........169 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................169 2 ONTEM, HOJE E FUTURO NA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL .............................170 3 IMPLANTANDO UM PROCESSO DE MANUTENÇÃO ..............................................173 4 APLICAÇÃO PRÁTICA E EXEMPLOS .................................................................................176 LEITURA COMPLEMENTAR .....................................................................................................179 RESUMO DO TÓPICO 3 ................................................................................................................185 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................187 REFERÊNCIAS .......................................................................................................................................189 X 1 UNIDADE 1 INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • conhecer a evolução ocorrida nos processos de manutenção industrial; • compreender conceitos básicos relacionados à manutenção industrial; • identificar os impactos da manutenção nos resultados da indústria; • aprofundar os conhecimentos acerca das tipologias de manutenção aplica- das nas indústrias; • capacitar o acadêmico a identificar o perfil adequado para quem trabalha no setor de manutenção. Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer do texto, você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – A EVOLUÇÃO HISTÓRICA TÓPICO 2 – PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL TÓPICO 3 – MANUTENÇÃO E SEUS DESAFIOS 2 3 TÓPICO 1 UNIDADE 1 A EVOLUÇÃO HISTÓRICA 1 INTRODUÇÃO Prezado acadêmico, estamos iniciando mais uma disciplina de seu curso de engenharia e muitos podem perguntar por que uma disciplina tão importante como esta, Manutenção Industrial, está sendo ofertada por metodologia EAD (Ensino a Distância). Retornamos à pergunta com um “Por que não ser pela metodologia EAD?”. Atualmente estamos vivendo uma singularidade evolutiva na humanidade em que a realidade virtual, a I.A. (Inteligência Artificial) está atingindo um novo limiar em nossas vidas e em nossos trabalhos. Todavia, não podemos esquecer que tudo isto começou lá nos primórdios da evolução humana, na pré-história, e, hoje, todos nós estamos fazendo mais coisas em menor tempo. Utilizando o jargão técnico, nós estamos sendo mais efetivos, mais eficazes nas atividades realizadas. Hoje precisamos aprender de todas as formas possíveis, ou seja, com a leitura de livros, com a internet, com as plataformas de treinamento pela internet (Webinar), cursos on-line, entre outros meios, e para nós, na engenharia, isso é muito importante para nos mantermos atualizados. Assim, para adentrarmos no mundo da manutenção industrial, precisamos entender que ela surgiu com a própria industrialização, pois a manutenção advém do próprio processo de maquinização dos processos industriais nos idos da Revolução Industrial na Inglaterra e nos países europeus. Conforme as indústrias iam evoluindo, a manutenção e a sua gestão iam evoluindo juntos. Atualmente estamos adentrando na era das indústrias 4.0, e precisamos entender que a engenharia e os engenheiros também deverão evoluir para uma engenharia 4.0, na qual não têm como trabalhar com ferramentas ultrapassadas buscando-se resultados superiores. A engenharia tem evoluído em conjunto com as necessidades da indústria e os métodos aplicados no chão de fábrica. As máquinas e equipamentos fabris estão cada vez mais integrados à A.I., necessitando-se assim de engenheiros e técnicos mais especializados para a sua operação e consequentemente para a sua manutenção. Conforme Pieritz (2016, p. 6), as “necessidades da sociedade moderna estão cada vez maiores em relação a novos produtos e materiais, e para supri- las surgem novas técnicas de fabricação, gerando assim uma enormidade de variedade de materiais e processos de fabricação”, consequentemente, temos a mesma necessidade de conhecimento e evolução dos métodos de manutenção UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 4 para permitir este fluxo contínuo e uniforme da produção. Todavia não podemos esquecer que para chegar onde estamos, tudo partiu de um início, e para isto, é que iremos conhecer um pouco da história evolutiva da manutenção industrial, que está atrelada à própria evolução industrial, e assim tudo começou... 2 HISTÓRIA DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL A necessidade humana trouxe a evolução da forma da humanidade satisfazer as suas necessidades mais básicas, mas com o aumento populacional, o consumo tornou-se cada vez maior, o que gerou novas formas de obtenção dos produtos para a sua satisfação, criando novos modelos de transformação de recursos em produtos. Esse processo de transformação dos recursos em bens é definido por Slack et al. (2006) e é apresentado de forma sucinta na figura a seguir. Analisando este modelo, pode-se verificar que temos dois elementos que devem ser entendidos como possíveis fatores de manutenção que são os recursos de transformação e os processos de transformação que podem ser entendidos como todos os equipamentos, máquinas e acessórios de apoio à produção (transformação dos bens). Modelo de transformação: Recursos transformadores - Inputs Ambiente Ambiente PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO BENS E SERVIÇOS INPUT OUTPUT Materiais Informações ConsumidoresInstalações Pessoal Recursos de transformação Inputs FIGURA 1 – MODELO DE TRANSFORMAÇÃO FONTE: Slack et al. (2006, p. 36) Desde os primórdios da industrialização, este modelo de transformação é válido, e deverá continuar assim por mais um bom tempo, somente melhorando a tecnologia de transformação consequência da evolução tecnológica, e, claro, como consequência, também teremos a evolução dos processos de manutenção. TÓPICO 1 | A EVOLUÇÃO HISTÓRICA 5 Conforme Pieritz (2016, p. 7), as “indústrias precisaram evoluir, para continuarem competitivas no mercado, e como você já deve ter percebido, a evolução industrial é uma constante e cada vez mais os engenheiros e técnicos deverão acompanhar estes novos desafios que o mercado impõe”. Esta evolução dos modelos de transformação industrial está apresentada de forma resumida na figura a seguir, na qual são apresentadas as principais eras da Revolução Industrial. FIGURA 2 – REVOLUÇÃO INDUSTRIAL FONTE: <http://www.industria40.gov.br/>. Acesso em: 17 jul. 2017. Para aprender mais sobre o tema Revolução Industrial, sugerimos leitura dos seguintes materiais e livros: • Pieritz; Alfredo Netto. Organização do trabalho industrial. Indaial: UNIASSELVI, 2016. • Pieritz; Alfredo Netto. Controle estatístico do processo. Indaial: UNIASSELVI, 2017. • SLACK, Nigel, et al. Administração da produção. Edição compacta. São Paulo: Atlas, 2006. • <http://www.sohistoria.com.br/resumos/revolucaoindustrial.php>. Acesso em: 25 set. 2018. • <https://pt.wikipedia.org/wiki/Revolu%C3%A7%C3%A3o_Industrial>. Acesso em: 25 set. 2018. DICAS Fica intrínseco que com o surgimento das máquinas e dos motores elétricos e outros destes elementos mecânicos e posteriormente dispositivos elétricos, eletrônicos etc., a manutenção de elementos sempre existiu, embora fosse pouco significativa nestes primórdios da Revolução Industrial como uma técnica, sendo UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 6 percebida simplesmente como “algo necessário” para o funcionamento das máquinas. Conforme Viana (2006) e Telecurso 2000 (2018), o termo manutenção surgiu por volta do século XVI na Europa central com o surgimento dos primeiros teares mecânicos e do relógio mecânico, que foi quando apareceram os primeiros mecânicos para realizar a montagem e assistência técnica destes equipamentos. Com a evolução dos equipamentos industriais, necessitou-se cada vez mais de pessoas especializadas em consertá-los quando quebravam, e assim surgiu a manutenção industrial. A palavra manutenção tem a sua origem no latim, manus tenere que significa “manter o que se tem”, que é o objetivo intrínseco do processo de manutenção. Conforme Gurski (2002), podemos classificar a história da manutenção industrial em três eras: a) Primeira Geração – antes da Segunda Guerra Mundial. Conforme o autor: indústria era pouco mecanizada, os equipamentos eram simples e, na sua grande maioria, superdimensionados. Aliado a tudo isto, devido à conjuntura econômica da época, a questão da produtividade não era prioritária. Consequentemente, não era necessária uma manutenção sistematizada; apenas serviços de limpeza, lubrificação e reparo após a quebra, ou seja, a manutenção era, fundamentalmente, corretiva (GURSKI, 2002, p. 7). b) Segunda Geração – após a Segunda Guerra Mundial até os anos 1960. Conforme o autor: aumentaram a demanda por todo tipo de produtos, ao mesmo tempo em que o contingente de mão-de-obra industrial diminuiu sensivelmente. Como consequência, neste período, houve forte aumento da mecanização, bem como da complexidade das instalações industriais. Começa a se evidenciar a necessidade de mais disponibilidade, bem como maior confiabilidade: a indústria estava bastante dependente do bom funcionamento das máquinas. Isto levou à ideia de que falhas dos equipamentos poderiam e deveriam ser evitadas, o que resultou no conceito de manutenção preventiva. Na década de 60, esta manutenção consistia em intervenções nos equipamentos feitas a intervalo fixo. O custo da manutenção também começou a se elevar muito em comparação com outros custos operacionais. Esse fato fez aumentar os sistemas de planejamento e controle de manutenção que, atualmente, são parte integrante da manutenção moderna. Finalmente, a quantidade de capital investido em itens físicos, juntamente com o nítido aumento do custo deste capital levou as pessoas a buscarem meios para aumentar a vida útil dos itens físicos (GURSKI, 2002, p.7). c) Terceira Geração – após a década de 1970. Conforme Gurski (2002, p. 7): A partir da década de 70, acelerou-se o processo de mudança TÓPICO 1 | A EVOLUÇÃO HISTÓRICA 7 nas indústrias. A paralisação da produção era uma preocupação generalizada, já que diminui a capacidade de produção, aumenta os custos e afeta a qualidade dos produtos. Na manufatura, os efeitos dos períodos de paralisação foram se agravando pela tendência mundial de utilizar sistemas just-in-time, em que estoques reduzidos para a produção em andamento significam que pequenas pausas na produção/entrega, naquele momento, poderiam paralisar a fábrica. O crescimento da automatização e da mecanização passou a indicar que confiabilidade e disponibilidade tornaram-se pontos-chave [...] Na Terceira Geração, reforçou-se o conceito de uma manutenção preditiva. A interação entre as fases de implantação de um sistema (projeto, fabricação, instalação e manutenção) e a Disponibilidade/ Confiabilidade torna-se mais evidente. Como podemos ver, a complexidade nas indústrias e em seus processos produtivos através de processos cada vez mais automatizados influenciaram na necessidade de evolução da manutenção industrial e agora estamos entrando na próxima geração, que vem a ser a Quarta Geração: manutenção 4.0 a partir do ano de 2012; caracterizado pela integração total com a indústria 4.0, que vamos estudar mais no próximo tópico. 3 A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL NA CONCEPÇÃO DA INDÚSTRIA 4.0 Não sei se você, caro acadêmico, já ouviu falar sobre a indústria 4.0, mas é a próxima evolução para que as indústrias estejam caminhando em sua linha evolutiva. Com cada vez menos mão de obra dentro das fábricas e mais robôs e equipamentos automatizados, o ser humano está substituindo a mão de obra operária pelas cabeças pensantes desenvolvidas pela engenharia. A era da mecanização está sendo substituída aos poucos pela era da automação industrial e da Inteligência Artificial na Indústria (I.A.I.), e por consequência incorrerão mudanças drásticas na manutenção destes novos equipamentos e das pessoas responsáveis por ela. Antes de tudo, vamos conhecer um pouco mais sobre a indústria 4.0, vamos lá! Conforme Silveira (2018, p. 1), podemos definir indústria 4.0 como um conceito que engloba as “principais inovações tecnológicas dos campos de automação, controle e tecnologia da informação, aplicadas aos processos de manufatura. A partir de Sistemas Cyber-Físicos, Internet das Coisas e Internet dos Serviços, os processos de produção tendem a se tornar cada vez mais eficientes, autônomos e customizáveis”. O autor ainda pauta que este é um momento ímpar para a evolução das indústrias e que trará enormes mudanças no mercado como um todo quando ele afirma que “isso significa um novo período no contexto das grandes revoluções industriais. Com as fábricas inteligentes, diversas mudanças ocorrerão na forma UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 8 em que os produtos serão manufaturados, causando impactos em diversos setores do mercado” (SILVEIRA, 2018, p. 1). Conforme a Indústria 4.0 (2018, s.p.) os “impactos da indústria 4.0 sobre a produtividade, a redução de custos, o controle sobre o processo produtivo, a customização da produção, dentre outros apontam para uma transformação profunda nas plantas fabris”.Prezado acadêmico, os conceitos relacionados à indústria 4.0 são relativamente novos e eles estão sendo incorporados pelas indústrias de forma gradual e continua com a implantação de tecnologias produtivas e de acompanhamento da produção entre as quais podemos citar CNC (Comando Numérico Computadorizado), robôs de produção, robôs de transporte, robôs de limpeza, máquinas autômatas e automatizadas, e conforme apresentado por Indústria 4.0 (2018, s.p.) as principais tecnologias deste modelo industrial permitirá “a fusão dos mundos físico, digital e biológico são a Manufatura Aditiva, a IA (Inteligência artificial), a IoT(Internet das Coisas do inglês, Internet of Things), a Biologia Sintética e os Sistemas Ciber Físicos (CPS)”. Como este é um tema novo, recomendamos a leitura dos seguintes materiais sobre o tema disponibilizados na internet: • <http://www.industria40.gov.br/>. • Silveira, C. B. O que é indústria 4.0 e como ela vai impactar o mundo. <https://www. citisystems.com.br/industria-4-0/ >. • <http://universidade.humantech.com.br/industria-4-0-revolucao-industrial>. • <http://www.snom.mb.tu-dortmund.de/cms/de/forschung/Arbeitsberichte/Design- Principles-for-Industrie-4_0-Scenarios.pdf>. • <https://exame.abril.com.br/revista-exame/a-fabrica-do-futuro/>. Acesso em: 10 set. 2018. Você poderá encontrar outros materiais sobre o tema na internet. BOA LEITURA! DICAS Com a leitura destes textos apresentados, vimos que a forma de tratarmos a manutenção nas indústrias 4.0 é bem diferente da forma tratada até o presente, pois temos que considerar os seguintes fatores que influenciaram no processo de manutenção: a) equipamentos complexos integrando tecnologia de precisão com a automatização, robótica e I.A. (Inteligência Artificial), gerando uma transformação profunda nas plantas fabris; b) software e hardware influenciando nos resultados da produção; c) evolução contínua da produção através de um conjunto de novas tecnologias que integrarão o mundo físico (equipamentos, máquinas, robôs) ao digital e o biológico; d) manutenção remota de software e acompanhamento de desgastes de hardware, minimizando paradas de manutenção; e) eletrônica e sensores espalhados por toda a fábrica com internet integral; f) baixo ou nenhum operador nas fábricas; a mão-de-obra sendo trocada pela TÓPICO 1 | A EVOLUÇÃO HISTÓRICA 9 cabeça de obra (pessoas pensantes e não operadores de máquinas); g) engenheiros de manutenção trabalhando com hardware e software industrial, especialistas em eletrônica e mecânica de precisão; h) sistemas de gestão de manutenção integrado ao software industrial; i) a manutenção preditiva será a base da evolução da manutenção na indústria 4.0. Prezado acadêmico, a manutenção relacionada à indústria 4.0, fora as questões relacionadas à automatização, robótica, softwares e hardwares, trabalhará com os mesmos conceitos que estão em voga na atualidade, com as mesmas ferramentas, cálculos de vida dos componentes e elementos de gestão, a única diferença é que o acompanhamento será realizado por sistemas automatizados e com hardwares que potencializarão a previsão de falhas, evitando-se assim paradas e perdas de processo, e haverá mais engenheiros de manutenção em nossas fábricas no futuro para poderem trabalhar com todos estes novos elementos. NOTA A indústria 4.0 está simplesmente iniciando os seus primeiros passos no mercado, mas é uma situação que não tem volta e Silveira (2018, p.1) descreve que: Os profissionais também precisarão se adaptar, pois com fábricas ainda mais automatizadas novas demandas surgirão enquanto algumas deixarão de existir. Os trabalhos manuais e repetitivos já vêm sendo substituídos por mão de obra automatizada, e com indústria 4.0 isso tende a continuar. Por outro lado, as demandas em pesquisa e desenvolvimento oferecerão oportunidades para profissionais tecnicamente capacitados, com formação multidisciplinar para compreender e trabalhar com a variedade de tecnologia que compõe uma fábrica inteligente (SILVEIRA, 2018, p. 1). Assim terminamos este primeiro tópico mostrando a você que a manutenção industrial vem de um processo evolutivo muito intenso dentro das indústrias e poderemos esperar verdadeiras revoluções neste campo em um futuro próximo com o advento da indústria 4.0, e, para isto, precisamos formar engenheiros capacitados para estes novos desafios. Porém, esperamos que não se esqueça que tudo começou lá trás, e tudo tem o primeiro passo que temos que dar para evoluir, e aqui estamos iniciando mais esta jornada que servirá de base para o seu futuro profissional. UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 10 LEITURA COMPLEMENTAR Produto da Manutenção A produção é, de maneira básica, composta pelas atividades de operação, manutenção e engenharia. Existem outras atividades que dão suporte à produção: suprimento, inspeção de equipamentos, segurança industrial, entre outras. O único produto que a operação deseja comprar da manutenção e da engenharia chama-se maior disponibilidade confiável ao menor custo. Às vezes, o aumento da confiabilidade é feito com prejuízo da disponibilidade; em sistemas de alta complexidade e risco, este balanço tende a caminhar para o lado da segurança, por exemplo, sistemas de intertravamento que privilegiam a segurança do equipamento. Quanto maior for a Disponibilidade, menor será a Demanda de Serviços, e a medida desta dá, de maneira indireta, a medida daquela. O aumento da disponibilidade, da qualidade do atendimento, da segurança e da redução de custos passa, necessariamente, pela redução da demanda de serviços, que tem as seguintes causas básicas: • Qualidade da Manutenção – a falta de qualidade na manutenção provoca o “retrabalho”, que nada mais é do que uma falha prematura. • Qualidade da Operação – do mesmo modo, sua não-qualidade provoca uma falha prematura, não por uma questão da qualidade intrínseca do equipamento/ sistema, mas por uma ação operacional incorreta. Também, aqui, a consequência imediata é a perda de produção. • Qualidade da Instalação/Problemas Crônicos – existem problemas que são decorrentes da qualidade não adequada do projeto da instalação e do próprio equipamento (hardware). Devido ao paradigma ultrapassado de restabelecer as condições dos equipamentos/ sistemas, o homem de manutenção e a própria organização habituaram-se a não buscar a causa básica dos problemas e, com isto, dar uma solução definitiva que evite a repetição da falha. Com este procedimento, é comum conviver com problemas repetitivos, ainda que de solução conhecida. Isto traduz uma cultura conservadora que precisa ser mudada. • Qualidade da Instalação/Problemas Tecnológicos – a situação é exatamente a mesma da anterior, apenas a solução não é de todo conhecida, o que exigirá uma engenharia mais aprofundada que redundará em melhorias ou modernização dos equipamentos/sistemas. • Serviços Desnecessários – isto acontece não só devido a uma filosofia errada de aplicar uma manutenção preventiva exagerada, sem se considerar o binômio Custo x Benefício, como, também, por uma natural insegurança, pelo excesso de falhas, que levam os homens de manutenção e de operação a agirem “preventivamente” em excesso. TÓPICO 1 | A EVOLUÇÃO HISTÓRICA 11 Pode-se afirmar, com certeza, que esta demanda de serviços pode ser sensivelmente reduzida! A visão estratégica da manutenção pode ser resumida no quadro a seguir: VISÃO ESTRATÉGICA DA MANUTENÇÃO Q - qualidade DISPONIBILIDADE PRODUÇÃO Q - MANUTENÇÃO Q - OPERAÇÃO Q - INSTALAÇÃO CUSTO DE MANUTENÇÃO QUADRO 1 – VISÃO ESTRATÉGICA DA MANUTENÇÃO FONTE: Gurski (2002, p. 11) 12 RESUMO DO TÓPICO 1 Neste tópico, você aprendeu que: • As organizações industriais são organizações complexas e com característicasparticulares exigindo processos de manutenção aprimorados. • A manutenção dentro das indústrias evolui em conjunto com as evoluções ocorridas nos processos produtivos. • Na era das indústrias 4.0, a engenharia e os engenheiros também deverão evoluir para uma engenharia 4.0, onde terão de trabalhar com ferramentas de ponta, integrando o software com o hardware. • O termo manutenção surgiu por volta do século XVI na Europa central e a palavra manutenção tem a sua origem no latim, “manus tenere” que significa “manter o que se tem”. • Podemos definir indústria 4.0 como um conceito que engloba as principais inovações tecnológicas dos campos de automação, controle e tecnologia da informação, aplicadas aos processos de manufatura. • A manutenção preditiva será a base da evolução da manutenção na indústria 4.0, utilizando-se de sistemas de gestão de manutenção integrado ao software industrial. 13 1 Para que o engenheiro de manutenção possa se sintonizar com as necessidades de conhecimento e habilidades para desenvolver o seu serviço com o advento da indústria 4.0, o mesmo precisa conhecer aprofundadamente os princípios que fundam esta indústria para então se preparar adequadamente. Descreva os seis princípios que fundamentam as indústrias 4.0. AUTOATIVIDADE 14 15 TÓPICO 2 PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL UNIDADE 1 1 INTRODUÇÃO Sempre que iniciamos o aprendizado de uma nova disciplina, é necessário passar ao acadêmico dois elementos fundamentais para o correto aprendizado dele, ou seja, precisamos falar da evolução histórica do tema estudado, pois é importante que ele entenda como ocorreu toda a evolução do tema (realizado no Tópico 1 deste livro), e o segundo elemento importante é o estudo dos principais conceitos utilizados. Neste tópico estaremos apresentando os principais conceitos relacionados à área da engenharia de manutenção como Disponibilidade, Mantenabilidade, Confiabilidade, Defeito, Diagnóstico, Inspeção, Manutenção Corretiva, Manutenção Preventiva, Manutenção Preditiva etc. Assim, para iniciar, vamos entender o conceito de Manutenção, mas como qualquer outro conceito, ele também evoluiu. Inicialmente, ele era entendido como função de restabelecer as condições originais dos equipamentos ou sistemas, atualmente tal conceito precisou ser ampliado para um passo além, ou seja, conforme Gurski (2002, p. 7), a manutenção visa “garantir a disponibilidade da função dos equipamentos e instalações de modo a atender a um processo de produção e a preservação do meio ambiente, com confiabilidade, segurança e custos adequados”. Segundo a ABNT (NBR 5462/1994, p. 6), o conceito de manutenção é dado como a “combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar uma função requerida. A norma ainda apresenta uma nota que diz que “a manutenção pode incluir uma modificação do item”. Logo, podemos definir manutenção como todo esforço realizado para manter em funcionamento os equipamentos de uma indústria ou organização. Todavia, tem muito mais por traz disto, e como já aprendemos, quando falamos da indústria 4.0, a manutenção terá novos desafios para se ajustar a esta nova realidade, mas vamos agora aprender um pouco mais sobre os principais conceitos na área. UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 16 Prezado acadêmico, é sempre importante para nós, na engenharia, trabalharmos com as normas nacionais, e estamos trazendo a dica para você consultar a norma ABNT NBR 5462:1994 que apresenta os principais conceitos utilizados em manutenção. DICAS FIGURA 3 – CAPA NORMA NBR 5462 FONTE: NBR 5462 (1994) 2 CONCEITOS BÁSICOS Prezado acadêmico, na engenharia cada área de trabalho possui conceitos específicos como na área mecânica, elétrica, mecatrônica, aeronáutica, agrícola etc., mas nós iremos enfocar somente nos principais conceitos relacionados à área de manutenção industrial, e por isto iremos começar a conceituar os defeitos/ falhas/ pane, que podem ocorrer. Podemos definir “defeito” conforme a NBR 5462 (1994, p. 3), como “qualquer desvio de uma característica de um item em relação aos seus requisitos”. A referida norma ainda acrescenta as seguintes notas para esclarecer: TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 17 “Notas: a) Os requisitos podem, ou não, ser expressos na forma de uma especificação. b) Um defeito pode, ou não, afetar a capacidade de um item em desempenhar uma função requerida” (ABNT,1994, p. 3). Os defeitos são ainda classificados segundo a NBR 5462 como: 2.3.2 Bug Defeito de software. 2.3.3 Defeito crítico Defeito que provavelmente resultará em condições perigosas e inseguras para pessoas, danos materiais significativos ou outras consequências inaceitáveis. 2.3.4 Defeito não-crítico Defeito que não seja crítico. 2.3.5 Defeito maior Defeito que provavelmente resultará em uma falha ou reduzirá substancialmente a utilização do item para o fim a que se destina. Nota: Um defeito maior pode ser crítico ou não crítico. 2.3.6 Defeito menor Defeito que não seja maior. Nota: Um defeito menor pode ser crítico ou não crítico. 2.3.7 Defeituoso Item que contém um ou mais defeitos. 2.3.8 Defeituoso crítico Item que contém um ou mais defeitos críticos. 2.3.9 Defeituoso maior Item que contém um ou mais defeitos maiores. 2.3.10 Defeituoso menor Item que contém um ou mais defeitos menores, mas nenhum defeito maior. 2.3.11 Defeito de projeto Defeito de um item devido a projeto inadequado. 2.3.12 Defeito de fabricação Defeito de um item devido à não conformidade da fabricação com o projeto ou com os processos de fabricação especificados (ABNT,1994, p. 3). Prezado acadêmico, como você pôde ver e aprender acima, um defeito pode ter diversas classificações como apresentado na norma NBR 5462:1994. Isto é importante, pois assim podemos programar melhor a nossa ação de manutenção, bem como desenvolver softwares que trabalhem com esta ou outra classificação para nos ajudar a programar o sistema de manutenção da indústria. NOTA UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 18 Assim como definimos defeito, também o faremos para a falha. Conforme a NBR 5462 (1994, p. 3), uma falha pode ser entendida como o “término da capacidade de um item desempenhar a função requerida”. A referida norma, ainda acrescenta as seguintes notas para esclarecer: Notas: a) Depois da falha, o item tem uma pane. b) A “falha” é um evento; diferente de “pane” que é um estado. c) Este conceito, como definido, não se aplica a itens compostos somente por software (ABNT, 1994, p. 3). A norma NBR 5462 (1994, p. 3) ainda apresenta o conceito de critério de falha, o qual pode ser definido como um “conjunto de regras aplicáveis ao julgamento de tipos e gravidade de falhas, para determinação dos limites de aceitação de um item”. Xenos (1998, p. 81) apresenta o círculo vicioso das falhas, o qual está esquematizado na figura que explica em parte por que a manutenção muitas vezes “peca” dentro das organizações e é importante que você reflita para se eliminar este ciclo vicioso tão danoso nas organizações. FIGURA 4 – CÍRCULO VICIOSO DA FALHA FONTE: Xenos (1998, p. 81) Assim como os defeitos, existem diversos tipos de falhas que são classificados na norma, os quais descrevemos a seguir: Causa Fundamental Causa Fundamental Causa Fundamental Ação corretiva somente para remoção do sintoma Causas fundamentais da falha não são investigadas Não são tomadas ações para bloquear as causas fundamentais da falha Mesmas causas fundamentais atuam novamente Falha reincidente Falha TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOSÀ MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 19 2.4.3 Falha crítica Falha que provavelmente resultará em condições perigosas e inseguras para pessoas, danos materiais significativos ou outras consequências inaceitáveis. 2.4.4 Falha não crítica Falha que não seja crítica. 2.4.5 Falha por uso incorreto Falha devida à aplicação de solicitações além dos limites especificados ou a erros de instalação ou operação. 2.4.6 Falha por manuseio Falha causada por manuseio incorreto ou falta de cuidado com o item. 2.4.7 Falha por fragilidade Falha devida a uma fragilidade no próprio item, quando submetido a solicitações previstas nas especificações. Nota: Uma fragilidade pode ser inerente ou induzida. 2.4.8 Falha de projeto Falha de um item devida a projeto inadequado. 2.4.9 Falha de fabricação Falha de um item devida à não-conformidade da fabricação com o projeto ou com os processos de fabricação especificados. 2.4.10 Falha aleatória Qualquer falha cuja causa ou mecanismo faça com que seu instante de ocorrência se torne imprevisível, a não ser no sentido probabilístico ou estatístico. 2.4.11 Falha por deterioração Falha que resulta de mecanismos de deterioração inerentes ao item, os quais determinam uma taxa de falha instantânea crescente ao longo do tempo. 2.4.12 Falha repentina Falha que não poderia ser prevista por um exame anterior ou monitoração. 2.4.13 Falha gradual Falha devida a uma mudança gradual com o tempo de dadas características de um item. Nota: Uma falha gradual pode ser prevista por um exame anterior ou monitoração e pode, às vezes, ser evitada por ações de manutenção. 2.4.14 Falha catastrófica Falha repentina que resulta na incapacidade completa de um item desempenhar todas as funções requeridas. 2.4.15 Falha relevante Falha que deve ser considerada na interpretação dos resultados operacionais ou de ensaios, ou no cálculo do valor de uma medida de confiabilidade. Nota: O critério para consideração deve ser especificado. 2.4.16 Falha não relevante Falha a ser desconsiderada na interpretação dos resultados operacionais ou de ensaios, ou no cálculo do valor de uma medida de confiabilidade. Nota: O critério para desconsideração deve ser especificado. 2.4.17 Falha primária Falha de um item que não é causada direta ou indiretamente pela falha ou pane de outro item. 2.4.18 Falha secundária Falha de um item causada direta ou indiretamente pela falha ou pane de outro item. 2.4.19 Causa de falha Circunstâncias relativas ao projeto, fabricação ou uso que conduzem a uma falha. UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 20 2.4.20 Mecanismo de falha Conjunto de processos físicos, químicos ou outros que conduzem a uma falha. 2.4.21 Falha sistemática Falha relacionada de um modo determinístico a uma certa causa, que somente pode ser eliminada por uma modificação do projeto, do processo de fabricação, dos procedimentos operacionais, da documentação ou de outros fatores relevantes. Nota: A falha sistemática pode ser reproduzida, sempre que se queira, simulando-se a causa da falha. 2.4.22 Falha parcial Falha que resulta na incapacidade de o item desempenhar algumas, mas não todas, funções requeridas. 2.4.23 Falha por degradação Falha que é simultaneamente gradual e parcial. 2.4.24 Falha completa Falha caracterizada pelo fato de o item não conseguir desempenhar nenhuma das funções requeridas (ABNT, 1994, p. 3). Prezado acadêmico, um ponto importante para se entender as falhas está em compreender um conceito interessante chamado de curva da banheira. Esta teoria expressa que a curva da banheira apresenta o comportamento característico de uma máquina ou componente no seu tempo de vida e que alguns autores o classificam inclusive como uma fase infantil, uma de vida útil e outra com o período final de desgaste, como podemos ver na figura a seguir. NOTA Mortalidade Infantil Redução da taxa de falha Taxa de falha constante Aumento da taxa de falha Período de vida útil Período de desgaste FIGURA 4 – CURVA DA BANHEIRA FONTE: <https://www.manutencaoemfoco.com.br/curva-da-banheira/>. Acesso em: 18 jul. 2018. TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 21 A curva de banheira, conforme Xenos (1998), explica a relação da manutenção dos ativos com o ciclo de vida do equipamento, buscando um comportamento médio do seu desgaste e seus históricos desde o seu início de funcionamento, em que o equipamento possui uma alta taxa de falhas motivadas por problemas de fabricação; falhas na instalação; erros e problemas de projeto; componentes problemáticos e problemas de montagem. Como estas falhas ocorrem no começo de operação dos equipamentos, são conhecidas comumente de área de mortalidade infantil. Após este período inicial, estas falhas são corrigidas e os equipamentos se estabilizam e o nível de erros caem e estabilizam e é conhecido como fase de estabilidade ou período de vida útil do equipamento, conforme pode ser visto na figura anterior. Depois deste período, por diversos fatores relacionados aos desgastes de uso e condições de deterioração e ambientais, o equipamento passa a sofrer novamente um aumento considerável de falhas quando começa a ocorrer de novo um elevado nível de falhas, indicando que a vida útil do equipamento está chegando ao fim. Está curva também permite aos engenheiros de manutenção a lançar mão de processos de previsão para melhorar a manutenção nas indústrias 4.0. Ainda temos o conceito de pane, que conforme a NBR 5462 (1994, p. 4) pode ser entendido como um “estado de um item caracterizado pela incapacidade de desempenhar uma função requerida, excluindo a incapacidade durante a manutenção preventiva ou outras ações planejadas, ou pela falta de recursos externos”, e ainda acrescenta uma nota explicativa dizendo que “uma pane é geralmente o resultado de uma falha de um item, mas pode existir sem uma falha anterior”. Assim como nas definições de defeitos e falhas, que a norma apresenta diversas classificações, o mesmo acontece com as panes, que podem ser classificadas conforme a norma em: 2.5.2 Pane crítica Pane que provavelmente resultará em condições perigosas e inseguras para pessoas, danos materiais significativos ou outras consequências inaceitáveis. 2.5.3 Pane não crítica Pane que não seja crítica. 2.5.4 Pane maior Pane que afeta uma função considerada de maior importância. 2.5.5 Pane menor Pane que não afeta uma função considerada de maior importância. 2.5.6 Pane por uso incorreto Pane devida à aplicação de solicitações além dos limites especificados ou por erros de instalação ou operação. 2.5.7 Pane por manuseio Pane causada por manuseio incorreto ou falta de cuidado. 2.5.8 Pane por fragilidade Pane devida a uma fragilidade do próprio item, quando submetido a solicitações previstas nas especificações. UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 22 Nota: Uma fragilidade pode ser inerente ou induzida. 2.5.9 Pane de projeto Pane de um item devido a projeto inadequado. 2.5.10 Pane de fabricação Pane de um item devida à não conformidade da fabricação com o projeto ou com os processos de fabricação especificados. 2.5.11 Pane por deterioração Pane de um item devida a uma falha por deterioração. 2.5.12 Pane evidenciada por programa Pane revelada pela execução de uma certa sequência de instruções de um programa de computador. 2.5.13 Pane evidenciada por dados Pane revelada pelo processamento de uma configuração particular de dados. 2.5.14 Pane completa Pane caracterizada pelo fato de o item não conseguir desempenhar nenhuma das funções requeridas. 2.5.15 Pane parcial Pane que não seja completa. 2.5.16 Pane permanente Pane que persiste até que uma ação de manutenção corretiva seja realizada. 2.5.17 Pane temporária Pane que persiste por uma duração limitada, após a qual o item recupera sua capacidadede executar a função requerida sem ser submetido a qualquer ação de manutenção corretiva. Nota: Esta pane normalmente se repete. 2.5.18 Pane intermitente Pane temporária, que se repete. 2.5.19 Pane determinada Pane cuja resposta é sempre a mesma para todas as ações (para itens que produzem uma resposta como resultado de uma ação). 2.5.20 Pane indeterminada Pane em que o erro que afeta a resposta depende da ação aplicada (para itens que produzem uma resposta como resultado de uma ação). Nota: Um exemplo é a pane evidenciada por dados. 2.5.21 Pane latente Pane existente, mas que ainda não foi percebida. 2.5.22 Pane sistemática Pane resultante de uma falha sistemática. 2.5.23 Modo de pane Um dos possíveis estados de um item em pane. 2.5.24 Item em pane Item em estado de pane. Prezado acadêmico, você poderá pegar todos estes conceitos aprendidos referentes a defeitos, falhas e panes conforme a NBR 5462:1994 e utilizá-los em seu dia a dia classificando e analisando os problemas que ocorrem em sua vida profissional para ir treinando estes conceitos. Como exemplo, poderíamos citar um problema ocorrido em uma prensa que fabrica arruela, que parou devido à quebra de um parafuso de fixação da matriz de estampar. O engenheiro, analisando o parafuso, identificou que a sua quebra foi devido a ser uma peça NOTA TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 23 velha e desgastada. Logo podemos classificar o problema como: Sendo uma “falha por degradação” que é uma falha que ocorre de forma simultânea e gradual e é uma “falha completa” pois é caracterizada pelo fato de o item não conseguir desempenhar mais nenhuma das funções requeridas. Poderia ainda ser considerado como uma “falha não-crítica” se ela foi identificada no processo de montagem da ferramenta, mas se ela tivesse ocorrido durante a operação do processo de fabricação, ela poderia ser classificada inclusive como uma “FALHA CRÍTICA”, gerando consequências terríveis, como danificar toda a ferramenta, ou inclusive o equipamento, ou situação mais grave, como o ferimento do operador, por isso a importância de se cuidar da manutenção em todos os níveis de uma organização. Analisando todas estas classificações e conceitos estudados, precisamos entender que um setor de manutenção precisa ser eficiente e também ser eficaz em seu processo e conforme Gurski (2002, p. 8) temos: • “Eficiência: fazer certo a intervenção”. • “Eficácia: fazer a intervenção certa”. Assim, falando em uma visão estratégica da manutenção em uma organização, ela precisa também contribuir para alguns fatores como: • faturamento e lucro da empresa; • segurança da instalação; • segurança das pessoas; • preservação ambiental (GURSKI, 2002, p. 8). Ainda, conforme Gurski (2002, p. 8), o “gerenciamento estratégico da atividade de manutenção consiste em ter a equipe atuando para evitar que ocorram falhas, e não apenas na correção rápida destas falhas”. A manutenção moderna deve buscar algo além de só consertar o que estragou, ou seja, ela deve buscar antecipar possíveis eventos que possam gerar falhas e assim minimizar as perdas por máquinas com defeitos ou quebradas. Conforme Xenos (1998), a manutenção em uma empresa busca atingir dois objetivos específicos, os quais são: manter os equipamentos e máquinas em pleno funcionamento, garantindo a produção e qualidade da produção; e a prevenir prováveis falhas ou quebras. Quando ocorre um problema de manutenção em um equipamento ou máquina, a empresa poderá sofrer com: • Perda da produção devido à falha. DICAS UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 24 • Redução da vida útil do equipamento. • Diminuição na confiança do equipamento. • Produtos com probabilidade de apresentar defeitos de fabricação. • Atrasos de produção e em entregas. • Possíveis perdas de faturamento. • Custo de manutenção alto, gerando o aumento dos custos mensais. • Stress entre os funcionários etc. Portando, uma gestão da manutenção estratégica deve buscar desenvolver uma manutenção que gere uma disponibilidade com confiabilidade dos ativos produtivos de uma organização, sempre focando em resultados e assim evitando os pontos negativos (prejudiciais) listados anteriormente. Por consequência das questões relacionadas à manutenção, temos os conceitos ligados aos custos da manutenção. Muitas empresas com visão míope veem o setor de manutenção como um setor gerador de gastos, quando na verdade, ele é um mantenedor de resultados operacionais, pois não existe equipamento no mundo indestrutível. Logo, todos os equipamentos ou máquinas geraram manutenção em algum momento de sua vida útil, sendo assim, reforçamos o conceito de que manutenção é um setor “MANTENEDOR DE RESULTADOS OPERACIONAIS” da empresa. Todavia, os custos existem e eles precisam ser alocados dentro do sistema de custos da empresa, então as principais contas alocadas estão em: • Custos diretos que podem ser os custos referentes à mão-de-obra aplicados no setor de manutenção e os custos de materiais. • Custos indiretos como gestão do setor, lucros cessantes etc. Abraman (2013, s.p.) apresenta dados de uma pesquisa realizada no ano de 2013, em que os custos de manutenção anual equivalem, em média, a 4,69% do faturamento anual de uma empresa, e que neste ano de 2012 equivaleu a um montante no país gasto de 4,4 bilhões de reais gastos em manutenção. Todavia, conforme dados apresentados, já esteve em patamares menores. Veja a tabela a seguir. TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 25 TABELA 1 – DADOS SOBRE O CUSTO DE MANUTENÇÃO NO BRASIL FONTE: <http://www.abraman.org.br/Arquivos/403/403.pdf>. Acesso em: 17 jul. 2018. Por causa destes custos crescentes que a indústria nacional tem e conforme expresso por Gurski (2002, p. 8), os gestores de manutenção têm uma preocupação em reduzir o custo de manutenção, e é “saudável à medida que se constata que, na quase totalidade das empresas brasileiras e na maioria das empresas internacionais, o custo de manutenção é elevado e não compatível com a competitividade globalizada”. Conforme Nascif e Dorigo (2018, p. 2), “os custos são consequências das práticas adotadas pelas empresas” e logo eles complementam que “práticas ruins ou inadequadas implicam resultados pobres ou fracos, normalmente associados a altos custos. O corte de custos promove, adicionalmente o aumento dos riscos” e eles apresentam a figura a seguir para explicar. CUSTO DA MANUTENÇÃO NO BRASIL Ano da Pesquisa Ano Base PIB (Milhões de R$) CTM/FB (%) Custo (Milhões de R$) 2013 2012 4.403.000 4,69 206.500,700 2011 2010 3.675.000 3,95 145.162,500 2009 2008 2..900.000 4,14 120.060,000 2007 2006 2.322.000 3,89 90.325,800 2005 2004 1.769.202 410 72.537.282 2003 2002 1.346.028 427 57.475.396 2001 2000 1.101.255 4,47 49.226,099 1999 1998 914.188 3,56 32.545,093 1997 1996 778.887 4,39 34.193,139 1995 1994 349.205 4,26 14.876,133 UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 26 FIGURA 5 – REDUÇÃO DE CUSTOS – AUMENTO DE RISCOS FONTE: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe0AkAG/manutencao-orientada- resultado#>. Acesso em: 20 jul. 2018. Deste estudo dos custos da manutenção enveredamos por um outro conceito importante na manutenção que é a “confiabilidade”, que conforme a NBR 5462 (1994, p. 3) pode ser definido como a “capacidade de um item desempenhar uma função requerida sob condições especificadas, durante um dado intervalo de tempo”. Os autores Fogliatto e Ribeiro (2009, p. 2) descrevem que “a confiabilidade de um item corresponde à sua probabilidade de desempenhar adequadamente o seu propósito especificado, por um determinado período de tempo e sob condições ambientais predeterminadas”. Assim, buscamos a confiabilidade das ações de manutençãopara que após a ação da correção/conserto do equipamento com falha, ele possa trabalhar bom por um longo período sem gerar novas falhas. Para que possamos assim, trabalhar com um “nível de confiança” adequado e que pode ser interpretado como definido pela estatística como sendo a probabilidade para que um evento ocorra de modo que um determinado intervalo de confiança aceitável pelos gestores da manutenção seja atingido dentro dos valores calculados a partir de um valor amostral do evento em estudo e que contenha a expectativa do verdadeiro valor da população do evento estudado. Como você está aprendendo, já deve ter verificado que não adianta somente fazer a manutenção (conserto) da máquina ou equipamento que estragou, e que, na indústria moderna, existem muito mais coisas envolvidas para a existência de um setor de manutenção eficiente e eficaz. E este elemento é a gestão do setor. Logo, para haver um bom setor de manutenção, precisamos ter um bom gestor do setor de manutenção, pois a gestão é uma função fundamental na organização, pois apesar de o conhecimento técnico e a mão de obra e, futuramente, os robôs desenvolverem os serviços na organização, é a gestão do processo que permitirá que as coisas aconteçam. TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 27 Prezado acadêmico, por isso é tão importante o aperfeiçoamento contínuo do profissional em todas as áreas, e isso também é verdadeiro para os engenheiros e gerentes relacionados à área de manutenção, e por isso é que indicamos a leitura dos textos complementares de livros, artigos técnicos e materiais disponíveis na internet. Nós estamos fazendo a nossa parte lhe ajudando com estas indicações, mas você precisa fazer a sua que é buscá-los e estudá-los, mas também pesquisar novas fontes que surgem constantemente para o seu aperfeiçoamento pessoal e profissional. BOAS LEITURAS E SUCESSO! DICAS Mesmo nos dias atuais, com tantas tecnologias inovadoras, entrando no limiar das indústrias 4.0, ainda existem muitas empresas na quais não existe um sistema estruturado de gestão de manutenção e, desse modo, todos buscam individualmente fazer o melhor, sem coordenação e por que não dizer sem uma gestão focada nas necessidades da empresa. Conforme apresentado por Nascif e Dorigo (2018, p. 3), uma gestão adequada da manutenção precisa focar em: • Aplicação das melhores práticas • Aplicação de auditorias internas e externas • Análise e correção dos planos de ação. E os autores Nascif e Dorigo (2013) ainda descrevem em seu livro MANUTENÇÃO ORIENTADA PARA RESULTADOS que a gestão da manutenção busca dois objetivos principais que são a Disponibilidade e Confiabilidade dos Ativos e foco nos Resultados. Prezado acadêmico, sugerimos a leitura do livro MANUTENÇÃO ORIENTADA PARA RESULTADOS para aprofundar os seus conhecimentos na temática de gestão da manutenção e expectativas dos resultados esperados para um setor de manutenção. NASCIF, Júlio; DORIGO, Luiz Carlos. Manutenção orientada para resultados. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2013. DICAS UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 28 Lendo-se o livro de Nascif e Dorigo (2013) compreende-se por que o setor de manutenção e a operação de manutenção em si é uma função estratégica nas organizações, e os autores reforçam citando: • A produção depende da operação e da manutenção. • O desempenho das atividades de manutenção afeta diretamente a disponibilidade e confiabilidade dos ativos necessários para a produção. • A capacidade técnica da manutenção é fundamental para a performance da área da organização. • A experiência acumulada na manutenção ajuda na melhoria dos projetos novos. Assim, reforçamos que o objetivo principal da manutenção é PRODUZIR RESULTADOS para a organização. Para terminarmos este tópico de conceitos básicos, gostaria ainda de trazer um termo para a nossa reflexão que é a especificação de ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO. Logo, podemos definir engenharia de manutenção conforme Kardec e Nascif (2001) como sendo um dos níveis mais elevados de investimento em manutenção em que se busca as causas das possíveis falhas já no projeto do equipamento, modificando situações permanentes de mau desempenho e possíveis problemas crônicos destes já no momento do seu projeto desenvolvendo a manutenibilidade. Assim, na engenharia de manutenção, buscamos: • Identificar possíveis causas básicas de manutenção. • Treinamento da mão de obra de manutenção e operação. • Gestão profissionalizada e focada em resultados. • Melhorar situações permanentes que possam gerar mau desempenho no produto. • Melhorar padrões e sistemas. • Redução de custos. • Desenvolver a manutenibilidade do produto/processo. • Eliminar problemas crônicos. • Fornecer informações do produto/processo. • Abastecer de informações técnicas o setor de compras. • Intervenções planejadas. • Utilização de técnicas preditivas e preventivas etc. Agora que conhecemos alguns conceitos relacionados à manutenção, além de indicarmos mais alguns materiais complementares que trazem mais conceitos interessantes, vamos a seguir estudar as tipologias relacionadas à manutenção. 3 TIPOLOGIA DA MANUTENÇÃO NAS INDÚSTRIAS Como já estudamos, a manutenção evolui através das eras industriais e agora que estamos no limiar da indústria 4.0, ela precisará acompanhar esta TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 29 evolução também. Não conseguimos imaginar um mecânico andando com a sua chave de grifo e mais uma marreta de 5 kg para fazer a manutenção de um equipamento de precisão ou um técnico com suas ferramentas computadorizadas, ou quem sabe com uma I.A. (Inteligência Artificial) para análise do que está gerando a falha? Veja a figura a seguir. FIGURA 6 – MANUTENÇÃO NA INDÚSTRIA 4.0 FONTE: O autor (2018) Vamos agora desenvolver os conceitos relacionados a tipologias de manutenção, que estão relacionados a uma visão de engenharia de manutenção, para que você possa analisá-las, mas principalmente identificar formas de aplicá- las dentro das organizações/empresas em que trabalha. Para iniciar a descrever as tipologias ou classificações dos tipos de manutenção que estão em voga no mundo corporativo, vamos entender mais alguns focos e conceitos úteis para entender o motivo da evolução dos modelos e da engenharia de manutenção, então sempre buscamos na manutenção garantir a confiabilidade e a disponibilidade dos ativos para a operação/produção, e os ativos (do inglês asset) podem ser entendido como qualquer equipamento máquina ou sistema de uma fábrica (planta) ou instalação e todo o conjunto de bens duráveis que os compõem e que possuem um valor monetário. Logo podemos deduzir que o objetivo do setor de manutenção é manter todos os ativos funcionando e operacionais para a produção, veja a figura a seguir. UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 30 FIGURA 7 – ATIVOS INDUSTRIAIS FONTE: O autor (2018) O engenheiro precisa conhecer as técnicas de manutenção comumente utilizadas na indústria que fazem parte do processo de gestão da manutenção de modo que possa interagir e desenvolver uma manutenção centrada em resultados e de modo a aplicá-las aos ativos de forma eficaz, garantindo longo tempo de operação. Analisando os processos de manutenção, podemos afirmar que existem dois tipos básicos que podemos classificar a manutenção em uma organização, que são a não planejada e a planejada. A primeira é a manutenção não planejada, a qual ocorre quando não existe um planejamento ou a sua programação de execução e que pode ocorrer a qualquer momento na empresa, e por isto é muito indesejada em nível organizacional, principalmente, por não ser planejada, é possível inclusive de o setor de manutenção não possuir as peças que falharam em seu estoque,gerando diversos transtornos para a sua aquisição e para a produção. Ela também é conhecida como manutenção corretiva, já que ela tem como objetivo corrigir problemas que ocorreram nos equipamentos. Podemos afirmar que a manutenção corretiva não planejada é a correção de uma falha que ocorreu de forma aleatória no equipamento. A manutenção não planejada pode ainda ser dividida em dois tipos, ou seja a manutenção de falha inesperada que ocorre quando esta ocorre de forma repentina nos equipamentos de produção e a manutenção considerada de forma ocasional, a qual consiste nos consertos de falhas que não geram a parada de máquina por motivo de falha ou defeito, mas sim a manutenção é feito em TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 31 momento de parada de máquina normal, como no exemplo de uma parada para troca de ferramental, ou mesmo no final de semana quando os equipamentos estão parados normalmente nas empresas que trabalham de segunda a sexta- feira. Prezado acadêmico, como você pôde perceber, a manutenção não planejada ou mais corriqueiramente conhecida como manutenção corretiva pode ser bem prejudicial para a produção, e hoje as grandes indústrias já não aceitam mais que ocorra, pois temos muitas técnicas para evitá-la. A SURPRESA é algo inaceitável na manutenção moderna. DICAS No mundo contemporânea, não podemos mais aceitar uma parada de máquina que não seja planejada, preparada para minimizar os seus efeitos na linha de produção, ou seja uma manutenção planejada. Como o nome sugere, a manutenção planejada ocorre com os gestores trabalhando de forma planejada e programada de suas ações. Podemos classificar as manutenções planejadas em manutenção preventiva que desenvolve um conjunto de procedimentos e ações de forma antecipada, que buscam manter os equipamentos em funcionamento, gerando a maior disponibilidade possível do equipamento para a produção. A manutenção preditiva é um tipo de manutenção de ação preventiva que tem como foco prever os possíveis problemas preventivamente baseada em conhecimentos prévios de manuais, fornecedores e outras técnicas matemáticas que buscam prever as condições de cada componente dos equipamentos produtivos, e que estudaremos mais profundamente a seguir. 3.1 MANUTENÇÃO PREVENTIVA O “sonho” de todo gestor de manutenção é conseguir prever antecipadamente todos os problemas que possam surgir antes que eles surjam e assim programar manutenções preventivas no momento oportuno, evitando assim as paradas não programadas da produção. Quanto mais as indústrias evoluem para a indústria 4.0 com máquinas automatizadas, mais premente é esta necessidade de antecipar as paradas de manutenção. A manutenção preventiva busca manter o nível operacional dos ativos (equipamentos), buscando programar ações de manutenção periódicas a fim de reduzir as paradas não programadas e as deteriorações deles, de forma exagerada, que possa gerar prejuízos maiores à operação. A manutenção preventiva tem como base trabalhar métodos com base em previsão de durabilidade de componentes em relação ao tempo de trabalho do equipamento e em condições de se manter o UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 32 equipamento funcionando pelas ações do desempenho dos materiais estruturais, componentes utilizados, ambiente de trabalho como a corrosão, a fadiga entre outras condições que podem influenciar a deterioração do equipamento, conforme podemos ver na figura a seguir. Um dos principais pontos em relação à manutenção preventiva é a necessidade de inspeção e execução de intervenção periódica no equipamento mesmo que inicialmente não seja identificado problema algum. MANUTENÇÃO PREVENTIVA MANUTENÇÃO BASEADA NO TEMPO - Verificações diárias - Verficações periódicas - Inspeções periódicas - Serviços periódicos - Termografia - Análise de Vibração - Inspeção por Ultrassom - Análise de óleo MANUTENÇÃO BASEADA NAS CONDIÇÕES FIGURA 8 – MANUTENÇÃO PREVENTIVA FONTE: Adaptado de Nascif e Dorigo (2013) Prezado acadêmico, você precisa entender que a manutenção preventiva se baseia em inspeções periódicas, e sua execução, mesmo que não tenha sinais de deterioração aparente, uma das grandes falhas que vivenciamos é acreditar em julgamentos pessoais de que “eu acho que o equipamento ainda está bom”. A manutenção preventiva é baseada em probabilidades estatísticas que são muitas vezes explicadas pela “curva da banheira” como já estudamos anteriormente. Mesmo que aparentemente a peça a ser substituída esteja boa, a probabilidade de ela falhar é grande com o passar do tempo previsto para se fazer a manutenção. Como você pôde ver na figura anterior, na indústria 4.0, a Inteligência Artificial ajudará a planejar as manutenções preventivas baseadas em estatísticas temporais de vida dos componentes, bem como poderá mapeá-las através de diversas ferramentas e sensores de análise de condições dos componentes que ajudaram a desenvolver planos de manutenção preventiva. DICAS A manutenção preventiva é definida por Gurski (2002, p. 14) como “a atuação realizada de forma a reduzir ou evitar a falha ou queda no desempenho, de acordo com um plano previamente elaborado, baseado em intervalos definidos de tempo”. TÓPICO 2 | PRINCIPAIS CONCEITOS RELACIONADOS À MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 33 A NBR 5462 (1994, p. 7), define manutenção preventiva como a “manutenção efetuada em intervalos predeterminados, ou de acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um item”. Prezado acadêmico, esta dica é muito importante para você que está implantando a manutenção preventiva em uma organização e tem aquela dúvida inicial: onde começar? Qual é a periodicidade adequada para as manutenções? A verdade é que para iniciarmos a implantação da manutenção preventiva, devemos, inicialmente, fazer uma boa manutenção em todos os equipamentos, mapeando-os um a um e, se possível, registrar em um software específico de gestão da manutenção. Em seguida, é fundamental, através dos manuais dos equipamentos, estudar os equipamentos e verificar a periodicidade já estabelecida ou defini- la como manutenção empiricamente, a fim de garantir que o equipamento não estrague, mantendo-se a disponibilidade e confiabilidade dele. DICAS Assim, podemos concluir que a Manutenção Preventiva busca evitar obstinadamente que as falhas ocorram, ou seja, ela procura trabalhar a prevenção em todas as suas formas, podemos citar como exemplo extremo de importância da manutenção preventiva setores da aviação, em que a sua adoção é fundamental, pois o fator segurança é condição sine qua non aos demais. LEITURA COMPLEMENTAR COMO ELABORAR UM PLANO DE MANUTENÇÃO PREVENTIVA EFICIENTE? Elaborar um plano de manutenção geralmente não é uma tarefa difícil de fazer. Mas criar um plano de manutenção abrangente e eficaz nos traz alguns desafios interessantes. Seria difícil apreciar as sutilezas do que torna um plano de manutenção eficaz sem entender como o plano faz parte do ambiente de manutenção como um todo. Um plano de manutenção pode ser criado com o auxílio de várias ferramentas. Algumas podem elevar ou diminuir a produtividade da construção, execução e gestão do plano. Mas independentemente da ferramenta escolhida, o que é e sempre será mais importante dentro do plano de manutenção são as informações nele contidas. Para harmonizar todos os processos que interagem na manutenção preventiva, é fundamental a existência de um plano de manutenção que contenha UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 34 as seguintes informações: • Que serviços serão realizados. • Quando os serviços serão realizados. • Quem são os responsáveis pela execução dos serviços (nome, cargo ou função). • Que recursos
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